JP2017065343A

JP2017065343A - 車両用情報提示装置

Info

Publication number: JP2017065343A
Application number: JP2015191010A
Authority: JP
Inventors: 清水　洋志; Hiroshi Shimizu; 洋志清水; 亮彦海老名; Akihiko Ebina; 寸田　剛司; Goji Suda; 剛司寸田; 勝則岡田; Katsunori Okada
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2015-09-29
Filing date: 2015-09-29
Publication date: 2017-04-06
Anticipated expiration: 2035-09-29
Also published as: JP6455384B2

Abstract

【課題】車両の挙動を的確に情報提示して乗員の煩わしさ感を抑える。
【解決手段】車両の走行状態を検出する走行状態検出部２１と、車両が走行する走行路の周辺状況を検出する周辺状況検出部２３と、走行状態及び周辺状況から車両の将来の挙動を演算する車両挙動演算部２５と、乗員の姿勢を検出する姿勢検出部２７と、乗員の姿勢及び車両の将来の挙動から、乗員の姿勢協調度を演算する協調度演算部２９とを備える。さらに、座席に設けられ、車両の挙動による乗員の姿勢変化に対抗するようにして乗員に押圧力を付与し乗員の姿勢をサポートする姿勢サポート部１５，１７と、姿勢協調度から姿勢サポート部１５，１７による事前のサポート開始時期を決定する姿勢サポート制御部３３とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、乗員に対し車両の挙動を事前に提示する車両用情報提示装置に関する。

従来、車両の進行方向をナビゲーション装置により検出し、座席に設けたアクチュエータにより乗員に対して触覚を付与することで、車両の進行方向を提示する手法が知られている（特許文献１参照）。

特開２００９−１１５５５３号公報

しかし、特許文献１の技術では、車両の挙動に対して姿勢を協調させやすい運転者にとっては、わかっている情報を提示されることになるので、煩わしさを感じる。

本発明は、車両の挙動を的確に情報提示して乗員の煩わしさ感を抑えることを目的としている。

本発明は、協調度演算部が演算する乗員の姿勢協調度に基づいて、姿勢サポート制御部が姿勢サポート部による事前のサポート開始時期を決定する。

本発明によれば、車両の挙動に対する乗員の姿勢協調度に応じて姿勢サポート部によるサポート開始時期を事前に決定するので、乗員にとっては、車両の挙動をより的確に提示されることになり、煩わしさ感が抑制される。

（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係わる車両用情報提示装置を備える車両が右折する例を示す平面図、（ｂ）は、（ａ）の右折時で姿勢協調度が低い場合の姿勢サポート部の作動状態を示す作動状態図、（ｃ）は、（ａ）の右折時で姿勢協調度が高い場合の姿勢サポート部の作動状態を示す作動状態図である。（ａ）は、図１（ａ）の右折時で姿勢協調度が低い場合の乗員の姿勢を示す正面図、（ｂ）は、図１（ａ）の右折時で姿勢協調度が高い場合の乗員の姿勢を示す正面図である。第１の実施形態に係わる車両用情報提示装置のブロック図である。第１の実施形態に係わる車両用情報提示装置の制御方法を示すフローチャートである。姿勢協調度と事前のサポート開始時期との相関図である。（ａ）は、車両状態特徴量（操舵角）とサポート稼働量との相関図、（ｂ）は、車両状態特徴量（旋回経路の大きさ）とサポート稼働時間との相関図である。車両の走行状態特徴量が、車両旋回時の横Ｇや加減速時の前後Ｇを含む慣性力の場合のフローチャートである。（ａ）は、最大車両Ｇとサポート稼働量との相関図、（ｂ）は、車両Ｇ継続時間とサポート稼働時間との相関図である。車両が右折時にブレーキ操作を行う場合に係わるもので、（ａ）は図１（ａ）に対応する平面図、（ｂ）は図１（ｂ）に対応する作動状態図、（ｃ）は図１（ｃ）に対応する作動状態図である。車両が右折時にブレーキ操作を行う場合に係わるもので、（ａ）は図２（ａ）に対応する正面図、（ｂ）は図２（ｂ）に対応する正面図である。車両が右折時にブレーキ操作を行う場合に係わるもので、（ａ）は強調度が低い場合の乗員の姿勢を示す側面図、（ｂ）は強調度が高い場合の乗員の姿勢を示す側面図である。車両が減速した後に交差点内で加速する場合に係わるもので、（ａ）は図１（ａ）に対応する平面図、（ｂ）は図１（ｂ）または（ｃ）に対応する作動状態図である。本発明の第２の実施の形態に係る車両用情報提示装置のブロック図である。第２の実施形態に係わる車両用情報提示装置の制御方法を示すフローチャートである。姿勢サポート量に対する重み付けを、乗員の左右方向の姿勢変化に対する事前の姿勢サポートの開始時期と、乗員の前後方向の姿勢変化に対する事前の姿勢サポートの開始時期との差に応じて行う例を示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

本発明の第１の実施形態に係る車両用情報提示装置は、車両の加減速及び操舵を自動で行う自動運転車両に搭載される。第１の実施の形態の車両用情報提示装置は、例えば、図１（ａ）に示すように、自動運転中の車両１が道路３の交差点５を右折する場合に適用される。図１（ａ）では、車両１が１Ａ，１Ｂ，１Ｃの順に経路を走行する状態を示している。

車両１が交差点５に近づくに従ってブレーキが作動し、また交差点５の中ではステアリングが操舵される。このとき乗員は、例えば停止状態の車両の座席に着座した姿勢に対し、慣性力によって、ブレーキ作動時には車両前方に移動し、ステアリング操舵時には左方向に移動する。停止状態の車両の座席に着座した姿勢とは、乗員の上下方向の中心軸線が鉛直方向となって左右に傾いていない状態である。

図２は、座席７に着座した乗員９の姿勢を車両前方から見た図である。図２（ａ）は、車両１が右旋回するときに乗員９が進行方向に向かって左（図２中では右）に、一点鎖線（鉛直線）位置に対して実線位置のように比較的大きく傾いている状態を示す。図２（ｂ）は、車両１が右旋回するときに乗員９が一点鎖線（鉛直線）位置に対して実線位置のように僅かに傾いている状態を示す。

図２（ａ）は、自動運転中の車両１が右折する状態を乗員９がよく把握していない場合であり、この場合乗員９は、車両１の挙動に対して運転姿勢の協調度（以下、主に姿勢協調度という。）が低いことになる。一方、図２（ｂ）は、自動運転中の車両１が右折する状態を乗員９がよく把握している場合であり、この場合乗員９は、車両１の挙動に対して姿勢協調度が高いことになる。

座席７は、シートクッション１１とシートバック１３とを備え、シートバック１３の左右両側には、姿勢サポート部１５，１７が内蔵されている。姿勢サポート部１５，１７は、例えばエアバッグのような袋体で構成され、当該袋体にエアを供給することでシート表面が盛り上がり、盛り上がった部位によって乗員９に触覚を付与する。姿勢サポート部１５，１７は、乗員９に触覚を付与する際に、車両１の挙動による乗員９の姿勢変化に対抗するようにして乗員９に押圧力を付与する。

本実施形態は、乗員９の車両挙動に対する姿勢協調度に応じて姿勢サポート部１５，１７の作動開始時期を制御する。

図２は、ステアリング操舵時での左右方向の姿勢移動に対する左右の姿勢サポート部１５，１７を示している。車両１の減速及び加速時での前後方向の姿勢移動に対しては、後述する図１１に示すように、シートクッション１１の前部に設けた姿勢サポート部３９及び、シートバック１３の幅方向（図１１中で紙面に直交する方向）中央に位置する姿勢サポート部４１で対応する。

第１の実施の形態の車両用情報提示装置は、図３のブロック図で示すような構成を備えている。走行状態検出部２１は、車両１の速度、操舵角などの車両１の走行状態を検出する。車両１の速度は速度センサで検出し、操舵角は舵角センサで検出する。周辺状況検出部２３は、例えばナビゲーション装置から車両１が走行する経路の道路状況などを検出する。さらに、周辺状況検出部２３は、車両１が走行する走行経路上の障害物を赤外センサなどの検出器から検出する。

車両挙動演算部２５は、走行状態検出部２１が検出する走行状態及び、周辺状況検出部２３が検出する周辺状況から、車両１の将来の挙動を演算する。車両１の将来の挙動としては、加減速状態あるいは旋回状態が挙げられる。加減速状態では、乗員９に前後方向の慣性力（前後Ｇ）が付与される。旋回状態では、乗員９に左右方向の慣性力（横Ｇ）が付与される。

姿勢検出部２７は、車両１の座席７に着座する乗員９の姿勢を検出する。例えば、車室内の前部に設置したカメラにより、着座する乗員９を撮像することで、乗員９の姿勢を検出する。その際、乗員９の頭の位置の変化を検出する。協調度演算部２９は、姿勢検出部２７が検出する乗員９の姿勢及び、車両挙動演算部２５が演算する車両１の将来の挙動から、車両１の挙動に対する乗員９の現在の姿勢の協調度を演算する。

車両１の挙動に対する乗員９の現在の姿勢の協調度の演算は、車両１の将来の挙動に対応する現在の乗員９の姿勢と、車両１の将来の挙動に対応する乗員９の理想の姿勢とに基づいて行う。乗員９の理想の姿勢とは、自動運転ではなく通常運転モード（手動運転）において、乗員がステアリングを操作して例えば図１（ａ）のように右旋回する際に、乗員が左側へ付与される慣性力に対抗して右側に姿勢を移動させたときの自然な運転姿勢、すなわち手動運転時に運転者が取るであろう姿勢である。このような理想の運転姿勢では、自動運転から手動運転に移行したときに対応が容易となる。

上記した車両１の挙動に対応する乗員９の理想の姿勢のデータは、図３に示す電子制御ユニット（ＥＣＵ）３５の図示しないメモリにあらかじめ格納されている。電子制御ユニット（ＥＣＵ）３５は、車両挙動演算部２５、協調度演算部２９、走行状態特徴量演算部３１及び姿勢サポート制御部３３を含む。

走行状態特徴量演算部３１は、車両挙動演算部２５が演算する車両１の将来の挙動から、車両１の走行状態特徴量を演算する。走行状態特徴量としては、走行時に車両１に発生する慣性力、ステアリングの操舵角、車両１の速度、旋回経路の長さを含む。

姿勢サポート制御部３３は、協調度演算部２９が演算する姿勢協調度から、姿勢サポート部１５，１７によるサポート開始時期を決定する。

次に、図４のフローチャートを参照しながら、本実施形態に係る車両用情報提示装置の作用を説明する。走行状態検出部２１が車両の走行状態を検出し（ステップＳ１）、周辺状況検出部２３が、車両が走行する経路の道路状況や障害物などを検出する（ステップＳ２）。さらに、姿勢検出部２７が車両１の座席７に着座する乗員９の姿勢を検出する（ステップＳ３）。

続いて、車両挙動演算部２５が、走行状態検出部２１が検出した走行状態及び、周辺状況検出部２３が検出した周辺状況から、車両１の将来の挙動を演算し（ステップＳ４）、演算した挙動が大きいどうかを判断する（ステップＳ５）。例えば、図１（ａ）のように車両１が右旋回するときに発生する慣性力（横Ｇ）が０．１Ｇ以上の場合には、車両１の挙動が大きいと判断する。

上記したステップＳ５で車両１の挙動が大きくない場合には、姿勢サポート制御部３３は、姿勢サポート部１５，１７を作動させず、乗員９に対する姿勢サポートを実施しない（ステップＳ６）。つまり、図１（ａ）のよう車両１が右折する状況で、乗員９に作用する横Ｇが０．１Ｇを下回るような小さい値の場合には、乗員９は、姿勢協調度が低い場合であっても、姿勢変化が小さくて済むので、姿勢サポートが不要となる。

一方、上記ステップＳ５で車両１の挙動が大きい場合、つまり、図１（ａ）のよう車両１が右折する状況で、乗員９に作用する横Ｇが０．１Ｇ以上となるような大きい値の場合には、姿勢サポート制御部３３は、姿勢サポート部１５を作動させて乗員９の姿勢をサポートする。

姿勢サポート制御部３３が姿勢サポート部１５を作動させるにあたり、協調度演算部２９は、姿勢検出部２７が検出する乗員９の姿勢及び、車両挙動演算部２５が演算する車両１の将来の挙動から、車両１の挙動に対する乗員９の現在の姿勢協調度を演算する（ステップＳ７）。また、走行状態特徴量演算部３１は、車両挙動演算部２５が演算する車両１の将来の挙動から、車両１の走行状態特徴量を演算する（ステップＳ８）。

姿勢サポート制御部３３は、協調度演算部２９が、車両１の将来の挙動に対応する現在の乗員９の姿勢（図２の実線位置に対応）と、車両１の将来の挙動に対応する乗員９の理想の姿勢とに基づき演算する姿勢協調度から、姿勢サポート部１５によるサポート開始時期を決定する（ステップＳ９）。ここでのサポート開始時期は、車両１の挙動が発生したときに姿勢サポート部がサポートする前の事前のサポート開始時期である。この場合、現在の姿勢と理想の姿勢との相違量が大きい程、事前のサポート開始時期を早くする。

姿勢サポート部１５による事前のサポート開始時期は、図５に示すように、姿勢協調度が低い程早く、高い程遅くする。図２（ａ）のように姿勢協調度が低いときには、早めに姿勢サポート部１５を作動させることで、乗員９は、当初予測していなかったとしても、車両が右旋回することを早めに情報提示されて予測できる。これにより、乗員９は車両１の右旋回による左側への姿勢移動を抑えることができ、安定した姿勢をとることができる。

逆に、図２（ｂ）のように姿勢協調度が高いときには、乗員９は、車両が右旋回することをある程度予測しているといえる。このため、姿勢サポート部１５の作動開始時期を姿勢協調度が低いときより遅くしても、車両１の右旋回による左側への乗員９の姿勢移動は小さく抑えられ、よって安定した姿勢をとることができる。姿勢協調度が高いときに、低いときと同様に早めに姿勢サポート部１５を作動させると、乗員９はわかっている情報が事前に提示されることになり、煩わしさを感じることになってしまう。

図１（ｂ），（ｃ）は、姿勢サポート部１５の時間経過に対する作動状態を示している。図１（ｂ）は、姿勢協調度が低い図２（ａ）に対応しており、時間ｔ１で事前のサポートを開始している。図１（ｃ）は、姿勢協調度が高い図２（ｂ）に対応しており、時間ｔ１より時間Ｔだけ遅い時間ｔ２で事前のサポートを開始している。事前のサポート開始時期とは、姿勢サポート部１５の前述した袋体へのエアの供給開始時期である。時間ｔ３は、袋体へのエアの供給停止時期であり、時間ｔ１から時間ｔ３に達するまでの間に、事前のサポート区間が存在する。時間ｔ４は供給したエアの放出開始時期であり、少なくとも時間ｔ３から時間ｔ４に達するまでの間に、車両１の挙動（右旋回）が発生したときに姿勢サポート部１５がサポートする実際のサポート区間が存在する。その後時間ｔ５，ｔ６までの間エアの放出が継続される。

また、本実施形態の協調度演算部２９は、車両１の将来の挙動に対応する現在の乗員９の姿勢と、車両１の将来の挙動に対応する、記憶部となるメモリにあらかじめ記憶されている乗員９の理想の姿勢とに基づき演算する。このようにして演算された姿勢協調度に基づいて、姿勢サポート制御部３３が、現在の姿勢と理想の姿勢との相違量が大きい程事前のサポート開始時期を早くする。これにより、的確な情報提示を行うことができ、煩わしさをより確実に抑えることができる。

このようにして姿勢サポート制御部３３は、協調度演算部２９が演算する姿勢協調度から姿勢サポート部１５による事前のサポート開始時期を決定する。姿勢サポート制御部３３は、さらに、図４のフローチャートに示すように、走行状態特徴量演算部３１が演算する車両１の走行状態特徴量から、姿勢サポート部１５による姿勢サポート量を制御する（ステップＳ１０）。

姿勢サポート量は、姿勢サポート部１５の前述した袋体に供給するエアの量（稼働量）と、エアを供給している時間（稼働時間）とを含む。稼働量は、図６（ａ）に示すように、走行状態特徴量を例えば操舵角とした場合に対応している。操舵角が大きい値となるに従って、稼働量（エアの供給量）を多くしている。操舵角は、旋回経路におけるカーブの曲率に置き換えてもよい。

稼働時間は、図６（ｂ）に示すように、走行状態特徴量を例えば車両１の旋回経路におけるカーブの長さとした場合に対応している。旋回経路の長さが大きい値となるに従って、稼働時間（エアの供給時間）を長くしている。

図１（ｂ）のようにサポート開始時期を早くしている場合には、袋体へのエアの供給停止時期が、サポート開始時期を遅くしている場合と同じ時間ｔ３なので、サポート開始時期を遅くしている場合に比較して、稼働時間は時間Ｔだけ長くなる。また、図１（ｂ）のようにサポート開始時期を早くしている場合には、遅くしている場合に比較して時間Ｔだけ長くエアを供給するので、単位時間当たりのエア供給量を同じとして、遅くしている場合に比較して稼働量は多くなる。

このように、車両１の将来の走行状態特徴量が大きい場合には、姿勢サポート部１５の稼働量を多くし、かつ稼働時間を長くして、姿勢サポート量をより多大とする。これにより、乗員９にとっては、車両１の将来の挙動の情報がより的確に提示されることになる。

また、本実施形態は、姿勢検出部２７は、座席７に着座した乗員９の頭部の位置変化によって、乗員９の姿勢を検出している。このような乗員頭部の位置変化は、例えば車室内の前部にカメラを設置することで容易に検出できる。

また、姿勢検出部２７は、乗員９が着座した座席７に付与される圧力の変化によって、乗員９の姿勢を検出することもできる。この場合、座席７のシートクッション１１内に、複数の圧力センサを埋め込む。例えば図１（ａ）のように車両１が右旋回するときには、乗員９の体重が左側により多く掛かるので、シートクッション１１の車幅方向左側に設置した圧力センサの検出値が、車幅方向右側に設置した圧力センサの検出値よりも大きくなる。

車両１が加速あるいは減速するときには、乗員９の体重が後方あるいは前方により多く掛かるので、シートクッション１１の車幅方向後側あるいは前側に設置した圧力センサの検出値が、前側あるいは後側に設置した圧力センサの検出値よりも大きくなる。したがって、乗員９が着座した座席７に付与される圧力の変化によっても、乗員９の姿勢を容易に検出することができる。

走行状態特徴量演算部３１が演算する車両１の走行状態特徴量として、車両旋回時の横Ｇや、加減速時の前後Ｇを含む慣性力の場合は、図７に示すフローチャートの処理がなされる。すなわち、図４のステップＳ８における走行状態特徴量の演算の際に、図７に示すように、車両１に付与されるＧ（慣性力）のうち最大となるＧの演算（ステップＳ７１）及び、車両１に付与されるＧの継続時間の演算（ステップＳ７２）を行う。

走行状態特徴量演算部３１が演算する最大車両Ｇから、姿勢サポート制御部３３は姿勢サポート部１５による姿勢サポート量のうち稼働量を決定する（ステップＳ７３）。姿勢サポート部１５の稼働量は、図８（ａ）に示すように、最大車両Ｇが大きくなるに従って大きくなる。

また、走行状態特徴量演算部３１が演算するＧ継続時間から、姿勢サポート制御部３３は姿勢サポート部１５による姿勢サポート量のうち稼働時間を決定する（ステップＳ７４）。姿勢サポート部１５の稼働時間は、図８（ｂ）に示すように、Ｇ継続時間が長くなるに従って大きくなる。

このように、車両１に掛かる最大Ｇが大きい程稼働量を多くすることで、大きなＧが乗員９に掛かることによる姿勢の変化を抑制し、安定した姿勢を確保することができ、情報提示装置としてより信頼性が高まる。また、車両１に掛かるＧ継続時間が長い程稼働時間を長くすることで、長時間Ｇが乗員９に掛かることによる姿勢の変化を抑制し、安定した姿勢を確保することができ、情報提示装置としてより信頼性が高まる。

本実施形態は、走行状態特徴量は、走行時に車両１に発生する慣性力と、車両１に設けられるステアリングの操舵角と、車両１の速度との少なくもいずれか一つとしている。したがって、姿勢サポート制御部３３は、慣性力、操舵角、車速のいずれか一つを走行状態特徴量として、姿勢サポート部１５の稼働量を決定することができる。

図９〜図１１は、図１、図２に対し、右折時に反対車線から対向車両３７が近づいてきて、車両１が交差点５内でブレーキ操作によって一旦停止する場合を示す。この場合には、姿勢サポート部１５に加え、シートクッション１１の前部に設けた姿勢サポート部３９を使用する。

図９（ｂ），（ｃ）において、図１０に示す姿勢サポート部１５の動きは、図１（ｂ），（ｃ）と同じである。つまり、図１０（ａ）の姿勢協調度が低い場合には時間ｔ１で事前のサポートを開始し、図１０（ｂ）の姿勢協調度が高い場合には時間ｔ２で事前のサポートを開始する。

姿勢サポート部３９に関しては、本例ではブレーキ操作するので車両１は減速され、したがって図１１のように、乗員９の上体は一点鎖線位置に対して実線位置のように慣性力（前後Ｇ）によって前方へ移動する。図１１（ａ）は、車両１が減速するときに乗員９の上体が、一点鎖線位置に対して実線位置のように比較的大きく前方に傾いている状態を示す。図１１（ｂ）は、車両１が減速するときに乗員９の上体が、一点鎖線位置に対して実線位置のように僅かに前方に傾いている状態を示す。

図１１（ａ）は、車両１が減速する状態を乗員９がよく把握していない場合であり、乗員９が車両１の挙動に対して姿勢協調度が低いことになる。一方、図１１（ｂ）は、車両１が減速する状態を乗員９がよく把握している場合であり、乗員９が車両１の挙動に対して姿勢協調度が高いことになる。

図９（ｂ）は、姿勢協調度が低い図１１（ａ）に対応しており、姿勢サポート部３９は時間ｔ１１で事前のサポートを開始している。図９（ｃ）は、姿勢協調度が高い図１１（ｂ）に対応しており、姿勢サポート部３９は時間ｔ１１より時間Ｔ２だけ遅い時間ｔ１２で事前のサポートを開始している。事前のサポート開始時期とは、姿勢サポート部１５と同様に姿勢サポート部３９の前述した袋体へのエアの供給開始時期である。時間ｔ１３は、袋体へのエアの供給停止時期であり、時間ｔ１１から時間ｔ１３に達するまでの間に、事前のサポート区間が存在する。時間ｔ１４は供給したエアの放出開始時期であり、少なくとも時間ｔ１３から時間ｔ１４に達するまでの間に、車両１の挙動（減速）が発生したときに姿勢サポート部３９がサポートする実際のサポート区間が存在する。その後時間ｔ１５，ｔ１６までの間エアが放出される。

このように、車両１がブレーキ操作されて、乗員９が前方に慣性力を受ける場合においても、姿勢協調度が低いときには、高いときよりも姿勢サポート部３９を早期に作動させることで、情報提示が的確になされ、乗員９にとって煩わしさ感が抑えられる。

また、姿勢サポート部３９の袋体に供給するエアの量（稼働量）と、エアを供給している時間（稼働時間）とを含む姿勢サポート量についても、姿勢協調度が低いときには、高いときよりも多大とする。これにより、乗員９にとっては、車両１の将来の挙動の情報がより的確に提示されることになり、煩わしさをより一層感じにくくなる。

図１２は、図９のように車両１が減速した後に、対向車両３７が車両１Ｂを通り過ぎ、車両１Ｂが交差点５内で加速する場合を示している。この場合には、姿勢サポート部１５にて供給したエアの放出時期である時間ｔ４の後に、時間ｔ７で再度姿勢サポート部１５の袋体にエアを供給し始める。なお、図１２（ｂ）は、姿勢協調度については考慮していない。

姿勢サポート部１５の袋体へのエアの供給は、時間ｔ８まで行い、時間ｔ９でエアの放出を行う。時間ｔ９は、車両１が交差点５での旋回動作を終了し、直線走行に移行する時点である。時間ｔ１０でエアの放出が終了する。

このように、交差点５内で停止している車両１が加速してさらに右旋回動作を再開するときには、姿勢サポート部１５を再度作動させることで、交差点５内での移動開始後においても、情報提示が的確なものとなって乗員９の姿勢が安定する。

このとき加速動作を行うので、後部のシートバック１３に設けてある姿勢サポート部４１も姿勢サポート部１５と一緒に作動させてもよい。これにより、情報提示がより的確なものとなって乗員９の姿勢がより安定する。

本発明の第２の実施の形態に係る車両用情報提示装置を、図１３〜図１６を用いて説明する。図１３に示すように、第２の実施の形態の車両用情報提示装置は、図３の走行状態特徴量演算部３１に対応する走行状態特徴量演算部３１Ａが、左右方向特徴量演算部４３及び前後方向特徴量演算部４５を含んでいる。

左右方向特徴量演算部４３は、車両挙動演算部２５が演算する車両１の将来の挙動から、車両１の左右方向走行状態特徴量を演算する。左右方向走行状態特徴量は、車両１に対して左右方向（車幅方向）に発生する慣性力であり、例えばステアリングの操舵角や旋回経路のカーブの曲率から算出する。

前後方向特徴量演算部４５は、車両挙動演算部２５が演算する車両１の将来の挙動から、車両１の前後方向走行状態特徴量を演算する。前後方向走行状態特徴量は、車両１に対して前後方向に発生する慣性力であり、例えば車両の１の加速度や減速度から算出する。

さらに、第２の実施形態に係る車両用情報提示装置は、図３の車両用情報提示装置に対し、特徴量判定部４７とサポート量重み付け部４９とが追加して設けられている。特徴量判定部４７は、左右方向及び前後方向の各走行状態特徴量を有する左右方向及び前後方向の車両１の各挙動の発生時期及び、各走行状態特徴量の大きさを判定する。

サポート量重み付け部４９は、特徴量判定部４７が左右及び前後のそれぞれの挙動の発生時期が同時期であると判定したときに、左右及び前後の特徴量の大きさの相違によって、または発生開始時期の相違によって、事前のサポート区間における左右と前後のサポート量の少なくともいずれか一方を重み付けする。左右のサポート量は姿勢サポート部１５，１７によるもので、前後のサポート量は姿勢サポート部３９，４１によるものである。同時期でなければ、重み付けは実施しない。

左右及び前後のそれぞれの挙動の発生時期が同時期の場合、車両１の将来の挙動による乗員９の姿勢変化として左右方向と前後方向とが同時に発生する走行経路を有する。

左右方向と前後方向の車両１の挙動が同時に発生する場合は、例えば、前記図９に示したような車両１が減速しながら右折するような場面に相当し、左右及び前後の各サポートを実施する時期が重なる場合である。左右及び前後の各サポートの発生時期が重なる場合には、乗員９にとっては何の情報提示がわかりにくく、煩わしさを感じることがある。そこで、本実施形態では、事前のサポート区間におけるサポート量に重み付けを行って、提示される情報をわかりやすくする。

次に、図１４のフローチャートを参照しながら、第２の実施形態に係る車両用情報提示装置の作用を説明する。

ステップＳ１〜Ｓ４までは図４に示した第１の実施形態とほぼ同様である。ステップＳ４では、車両１の将来の挙動を演算するが、その際左右と前後の両方の挙動を演算する。ステップＳ５０で、左右及び前後のそれぞれの車両挙動が共に大きいかどうかを判断する。例えば、図９のように車両１が旋回しながら減速するときに発生する慣性力（横Ｇ及び前後Ｇ）が共に０．１Ｇ以上の場合には、車両１の左右及び前後のそれぞれの車両挙動が大きいと判断する。

左右及び前後のそれぞれの車両挙動のうち少なくとも一方が大きくない場合には、左右及び前後の車両挙動のうちいずれか一方の挙動が大きいかどうかを判断する（ステップＳ１４１）。このときの車両挙動の大きさの判断は、上記と同様に０．１Ｇを基準とする。

ステップＳ１４１での車両挙動の大きさの判断以後は、図４に示した第１の実施形態と同様である。すなわち、車両挙動が大きくない場合には姿勢サポート部を作動させず（ステップＳ６）、車両挙動が大きい場合には姿勢サポート部を作動させる（ステップＳ７〜１０）制御を行う。

前記ステップＳ５０で、左右及び前後のそれぞれの車両挙動が共に大きいと判断された場合は、走行経路内での最大横Ｇ１及び最大前後Ｇ２を算出する（ステップＳ１４２）。その後、算出した最大横Ｇ１及び最大前後Ｇ２の値に応じて、事前のサポート区間における左右と前後の少なくともいずれか一方のサポート量Ｐ１，Ｐ２に重み付けを行う（ステップＳ１４３）。

例えば、最大横Ｇ１が最大前後Ｇ２よりも大きければ、事前のサポート区間における左右の姿勢サポート部１５，１７のいずれかのサポート量に重み付けを行う。これにより、乗員９は、前後Ｇよりも横Ｇのほうがより多く付与されるという情報提示を事前に受けることになり、煩わしさ感が抑制される。

図１５は、事前のサポート区間における姿勢サポート量に対する重み付けを、乗員９の左右方向の姿勢変化に対する姿勢サポートの開始時期と、乗員９の前後方向の姿勢変化に対する姿勢サポートの開始時期との差に応じて行う例を示す。

図１５の例は、事前の前後サポートを時間ｔ０１で開始し、事前の左右サポートを前後サポートより遅い時間ｔ０２で開始している。ここでは、後にサポートを開始する左右サポートに関し、特徴量判定部４７が算出した特徴量に対応するサポート量を示す二点鎖線に対し、実線で示すサポート量となるように負の重み付けをしている。

重み付けする期間は、時間ｔ０１から時間ｔ０３までの間の左右サポートと前後サポートとが重なる区間である。左右サポートのサポート量Ｐ１は、時間ｔ０１から時間ｔ０３までは徐々に増大させ、時間ｔ０３以後はほぼ一定としている。前後サポートのサポート量Ｐ２は、時間ｔ０２から時間ｔ０４までは、重み付け区間を含んで徐々に増大させ、時間ｔ０４以後はほぼ一定としている。

左右サポートに関し、サポート量が増大する時間ｔ０１からｔ０３までは、乗員９にこれから横Ｇが発生することを事前に情報提示している区間を含んでいる。同様にして、前後サポートに関し、サポート量が増大する時間ｔ０２からｔ０４までは、乗員９にこれから前後Ｇが発生することを事前に情報提示している区間を含んでいる。

左右サポートに関し、サポート量がほぼ一定となる時間ｔ０３以後ｔ０５までのサポート区間は、乗員９に対し、事前サポート区間よりも多大なサポート量によって横Ｇに対抗するように押し付ける。同様にして、前後サポートに関し、サポート量がほぼ一定となる時間ｔ０４以後ｔ０６までのサポート区間は、乗員９に対し、事前サポート区間よりも多大なサポート量によって前後Ｇに対抗するように押し付ける。

図１５の例では、後で開始する左右サポートに対し負の重み付けをすることで、先に開始する前後サポートに関し、事前サポート区間の互いに重なる部分において、相対的により大きなサポート量が付与されることになる。その結果、左右のサポート及び前後のサポートの発生時期が重なる場合であっても、乗員９にとっては、何の情報提示がわかりやすくなり、煩わしさを感じにくくなる。

事前のサポート区間におけるサポート量に重み付けを行う他の例として、乗員９の左右方向の姿勢変化と前後方向の姿勢変化とが同時に発生する区間（走行経路）を車両１が通過する回数が増加する程、重み付けの量を減少させる。

例えば、図９（ａ）に示す交差点５を右折する経路について、車両１が通過する回数をナビゲーション装置によってカウントし、カウント数の増大に伴って、当該交差点５を右折するごとに重み付けの量を減少させる。同一の交差点５を右折する経路を何度も通過すれば、乗員９は、事前のサポート量が左右と前後とで相対的に大きな差がなくても把握できる。このため、複数回通過する経路については、通過するごとに重み付けの量を減少させることで、乗員９に対する情報提示がより的確なものとなり、乗員９は煩わしさを感じにくくなる。

なお、上記図１５で説明した事前サポート区間は、車両１がステアリング操作を開始するまでの間、あるいは、ブレーキ操作を開始するまでの間に相当する。つまり、事前サポート区間は、ステアリング操作、あるいは、ブレーキ操作を行っていない区間であり、その後の各サポート量がほぼ一定の実際のサポート区間で、ステアリング操作、あるいは、ブレーキ操作が開始される。事前サポート区間によって、乗員９は事前に情報が提示される。

以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態は本発明の理解を容易にするために記載された単なる例示に過ぎず、本発明は当該実施形態に限定されるものではない。本発明の技術的範囲は、上記実施形態で開示した具体的な技術事項に限らず、そこから容易に導きうる様々な変形、変更、代替技術なども含む。

例えば、上記した各実施形態では、車両１の右折時について説明したが、左折時についても本発明を適用することができる。車両１の左折時には、図２、図１０中で左側に示している車幅方向右側の姿勢サポート部１７を作動させる。

また、上記した各実施形態では、姿勢サポート部として乗員９に触覚を付与する際に、エアバッグのような袋体にエアを供給するものとしているが、アクチュエータを用いて乗員９に触覚を付与してもよい。

車両１の走行状態特徴量としては、慣性力（Ｇ）の微分値を用いてもよく、姿勢サポート部を作動させる制御信号としては、パルス信号やインパルス信号あるいは比例信号を含む。

１車両
７座席
９乗員
１５，１７，３９，４１姿勢サポート部
２１走行状態検出部
２３周辺状況検出部
２５車両挙動演算部
２７姿勢検出部
２９協調度演算部
３１，３１Ａ走行状態特徴量演算部
３３姿勢サポート制御部

Claims

車両の走行状態を検出する走行状態検出部と、
前記車両が走行する走行経路の周辺状況を検出する周辺状況検出部と、
前記走行状態検出部が検出する走行状態及び、前記周辺状況検出部が検出する周辺状況から、前記車両の将来の挙動を演算する車両挙動演算部と、
前記車両の座席に着座する乗員の姿勢を検出する姿勢検出部と、
前記姿勢検出部が検出する乗員の姿勢及び、前記車両挙動演算部が演算する車両の将来の挙動から、前記車両の挙動に対する乗員の姿勢協調度を演算する協調度演算部と、
前記座席に設けられ、前記車両の挙動による乗員の姿勢変化に対抗するようにして乗員に押圧力を付与し乗員の姿勢をサポートする姿勢サポート部と、
前記協調度演算部が演算する姿勢協調度から、前記車両の挙動が発生したときに前記姿勢サポート部がサポートする前の事前のサポート開始時期を決定する姿勢サポート制御部と、を備えることを特徴とする車両用情報提示装置。
前記車両挙動演算部が演算する車両の将来の挙動から、前記車両の走行状態特徴量を演算する走行状態特徴量演算部を備え、
前記姿勢サポート制御部は、前記走行状態特徴量演算部が演算する車両の走行状態特徴量から、前記姿勢サポート部によるサポート量を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両用情報提示装置。
前記協調度演算部は、前記車両の将来の挙動に対応する現在の乗員の姿勢と、前記車両の将来の挙動に対応する、あらかじめ記憶されている乗員の姿勢と、に基づいて前記姿勢協調度を演算することを特徴とする請求項１または２に記載の車両用情報提示装置。
前記車両の将来の挙動による乗員の姿勢変化として左右方向と前後方向とが同時に発生する走行経路を有する場合、前記姿勢サポート部による事前のサポートに関し、左右のサポート量と前後のサポート量との少なくともいずれか一方を重み付けすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の車両用情報提示装置。
前記事前のサポート量に対する重み付けは、左右方向の走行状態特徴量と前後方向の走行状態特徴量との大きさの相違に応じて行うことを特徴とする請求項４に記載の車両用情報提示装置。
前記事前のサポート量に対する重み付けは、乗員の左右方向の姿勢変化に対するサポートの開始時期と、乗員の前後方向の姿勢変化に対するサポートの開始時期との差に応じて行うことを特徴とする請求項４に記載の車両用情報提示装置。
乗員の左右方向の姿勢変化と前後方向の姿勢変化とが同時に発生する経路を車両が通過する回数が増加するほど、前記事前の重み付けの量を減少させることを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１項に記載の車両用情報提示装置。
前記姿勢検出部は、前記座席に着座した乗員の頭部の位置変化によって、乗員の姿勢を検出することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の車両用情報提示装置。
前記姿勢検出部は、前記乗員が着座した座席に付与される圧力の変化によって、乗員の姿勢を検出することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の車両用情報提示装置。
前記走行状態特徴量は、走行時に車両に発生する慣性力と、車両に設けられるステアリングの操舵角と、車両の速度との少なくもいずれか一つであることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の車両用情報提示装置。